DE10061367B4 - Hülle für Seitenairbags - Google Patents

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Abstract

Hülle für Seitenairbags, bei der die Hülle aus einem verfestigten Polyesterspinnvlies besteht, das keinen chemischen Binder enthält, und eine Sollbruchstelle zum Aufreißen der Hülle im Kollisionsfall und eine geglättete Oberfläche aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Hülle für einen Seitenairbag sowie einen mit einer Hülle versehenen Seitenairbag.
  • Airbags sind eine Sicherheitseinrichtung in Kraftwagen, die heutzutage nicht mehr wegzudenken ist. Zunächst wurden Airbags in gefaltetem Zustand beispielsweise in einer entsprechenden Ausnehmung im Lenkrad eines Fahrzeugs angebracht, um den Fahrer des Fahrzeugs bei einem Unfall zu schützen. Für den Beifahrer wurden entsprechende Airbags in einer Ausnehmung im Armaturenbrett angeordnet.
  • Es zeigte sich, dass es bei dieser Anbringung von Airbags zu unkontrollierten Faltungen kam, die man dadurch zu beheben versuchte, indem man den Airbag im gefalteten Zustand mit einer Hülle einfasste. Diese bestand vorzugsweise aus einer Schrumpffolie, wie in dem deutschen Gebrauchsmuster DE 91 010 99 U1 beschrieben wird.
  • Weitere Entwicklungen des Airbags werden beispielsweise in der DE 195 366 03 A1 beschrieben, wo der Airbag, hier mit Luftsack bezeichnet, eine Halteeinrichtung aufweist, welche die Entfaltung des Luftsacks im zeitlichen Verlauf in Fahrzeugquerrichtung (Q) begünstigt und in Fahrzeuglängsrichtung (L) verzögert. Die Halteeinrichtung besteht vorzugsweise aus einer Kunststofffolie, kann jedoch auch aus einem Polyethylenfaservlies bestehen.
  • Es hat sich gezeigt, dass es aufgrund immer stärker in den Vordergrund tretender Sicherheitsanforderungen neben den vorstehend beschriebenen sogenannten Frontairbags zunehmend auch der Einbau sogenannter Seitenairbags erwünscht war. Diese Seitenairbags, welche zusätzlich neben den Frontairbags eingebaut werden, haben die Aufgabe bei einem Kollisionsfall insbesondere den Kopfbereich der Insassen zu schützen. Aufgrund der speziellen räumlichen Gegebenheiten in einem Kraftfahrzeug werden an den Einbau und das Funktionieren derartiger Seitenairbags hohe Anforderungen gestellt.
  • Üblicherweise werden diese Seitenairbags extrem kompakt zusammengefaltet in einer Führungsröhre im Dachbereich des Fahrzeugs untergebracht. Die Führungsröhre besitzt eine schlitzförmige Öffnung in Entfaltungsrichtung des Airbags. Bei der Entfaltung durchstößt der Airbag diese Öffnung und tritt in den Passagierraum ein und hilft somit insbesondere den Kopf und den Hals der im Kraftfahrzeug sitzenden Personen zu schützen.
  • Auch der Seitenairbag ist mit einer Hülle umgeben, die zusammen mit dem Airbag in einem Führungsrohr sitzt; die Hülle soll auch Schutz vor Beschädigungen bieten und zwar sowohl beim Einbau als auch bei der Entfaltung des Airbags. Sie dient ferner zur Befestigung des Airbags in der Röhre.
  • Beim Entfalten des Airbags muss diese Hülle an einer bestimmten Stelle aufreißen um das Heraustreten des Airbags zu ermöglichen. Diese sogenannte Sollbruchstelle ist zumeist als Nahtstelle oder Schweißnaht ausgebildet.
  • Die extrem hohe Dynamik des Entfaltungsvorganges erfordert insbesondere bei Seitenairbags spezielle Eigenschaften des Hüllmaterials. Neben einem guten Brandverhalten (Reibungshitze) ist insbesondere die Weiterreißfestigkeit von Wichtigkeit, da ein undefiniertes Aufreißen der Hülle zu einer Fehlfunktion des Airbags führt. Außerdem spielen Volumen, die Hüllendicke und insbesondere die Oberflächenbeschaffenheit eine wichtige Rolle.
  • Es ist bekannt, als Hülle für Seitenairbags Polyamidvliesstoffe zu verwenden, wobei diese Vliesstoffe thermisch verfestigt sind. Derartige Materialien leiden jedoch an den Folgen einer hohen Wasseraufnahme, einer unzureichenden Formstabilität und einem unbefriedigenden Brandverhalten. Derartige Polyamidvliesstoffe für Seitenairbags sind im Handel erhältlich und werden z.B. unter der Bezeichnung CEREX von der Firma Advanced Fabrics Pensacola, FI, USA vertrieben.
  • Obwohl bereits eine Reihe von Umhüllungen für Airbags bekannt sind, besteht noch ein Bedürfnis nach verbesserten Hüllen für Seitenairbags.
    •
  • Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Hülle für einen Seitenairbag zur Verfügung zu stellen, die eine hohe Weiterreißfestigkeit aufweist, ein gutes Brandverhalten aufzeigt, ein geringes Volumen benötigt, eine hohe Formstabilität und Dimensionsstabilität besitzt und insbesondere eine glatte, verdichtete Oberfläche besitzt.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine aus einem Vlies ausgeführte Hülle für einen Seitenairbag, bei der die Hülle aus einem verfestigten Polyesterspinnvlies besteht, das keinen chemischen Binder enthält, und eine Sollbruchstelle zum Aufreißen der Hülle im Kollisionsfall und eine geglättete Oberfläche aufweist.
  • Das Polyesterspinnvlies ist vorzugsweise mit Wasserstrahlvernadelung verfestigt. Es ist vorteilhaft, wenn das Polyesterspinnvlies mechanisch oder thermisch vorverfestigt ist. Die Sollbruchstelle ist zweckmäßigerweise als Nahtstelle ausgeführt. Es ist vorteilhaft, wenn die Sollbruchstelle als Schweißnaht ausgeführt ist. Das Polyesterspinnvlies weist eine geglättete Oberfläche auf.
  • Vorzugsweise ist das Polyesterspinnvlies bei 140 bis 220°C ausgeschrumpft. Als Polyesterspinnvlies ist besonders ein aus Polyethylenterephthalat bestehendes Spinnvlies geeignet. Die Dicke der Polyesterspinnvliese liegt bevorzugt in einem Bereich von 0,4 bis 2 mm insbesondere von 0,8 bis 1,2 mm.
  • Das Polyesterspinnvlies weist zweckmäßigerweise ein Flächengewicht von 60 bis 250 g/m2, insbesondere 100 bis 120 g/m2 auf.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Seitenairbag, der im gefalteten Zustand mit einer Hülle, wie sie vorstehend beschrieben wird, umhüllt ist.
  • Das Polyesterspinnvlies kann nach an sich bekannten Verfahren hergestellt werden, bevorzugt ist jedoch das sogenannte Spunbondverfahren, wie es z. B. in der DE 2 460 755 A1 beschrieben wird, dabei entsteht ein Vlies aus Endlosfilamenten.
  • Als Polyestermaterial wird bevorzugt Polyethylenterephthalat oder Polybutylenterephthalat verwendet. Es ist auch möglich Copolyester zu verwenden.
  • Die Titer der Filamente liegen im allgemeinen im Bereich von 1 bis 6 dtex, vorzugsweise bei 1,8 bis 2,2 dtex.
  • Bei dem bevorzugten Spunbondverfahren werden die einzelnen Filamentlagen auf ein sich bewegendes Band abgelegt. Anschließend kann eine Vorverfestigung des Rohvlieses erfolgen, um dessen Weiterbehandlung zu erleichtern. Die Vorverfestigung kann durch mechanisches Vernadeln oder auch durch thermische Verfahren z. B. mittels eines Kalanders erfolgen. Die mechanische Vorverfestigung erfolgt im allgemeinen mit einer Vernadelungsdichte von 10 bis 40 Stichen/cm2. Die thermische Vorverfestigung erfolgt bei 180 bis 220°C.
  • Anschließend erfolgt die eigentliche Verfestigung des Vlieses. Diese Verfestigung erfolgt vorzugsweise mit Hilfe einer Wasserstrahlvernadelung. Bei der Wasserstrahlvernadelung erfolgt die Verfestigung mittels Hochdruckwasserstrahlen. Diese Methode wird bevorzugt eingesetzt, da gleichzeitig mit der Verfestigung auch eine hohe Verdichtung des Materials erfolgt. Die Vernadelung erfolgt bevorzugt bei einem Wasserdruck von 100 bis 400 bar.
  • Neben der bevorzugten Verfestigung mittels Wasserstrahlvernadelung ist auch eine mechanische Verfestigung mittels mechanischem Vernadeln möglich, wobei zur Erreichung einer geeigneten Verdichtung eine sehr hohe Nadelungsdichte mit einer vorteilhaft noch angeschlossenen Kalandrierung zweckmäßig ist. Die Vernadelung erfolgt im allgemeinen mit einer Vernadelungsdichte von 40 bis 100 Stichen/cm2.
  • Bevorzugt wird das Polyesterspinnvlies ausgeschrumpft. Dieses Ausschrumpfen kann vor, während oder nach der Verfestigung mittels Wärme geschehen. Dabei ist es möglich den Vliesstoff beispielsweise durch einen Ofen, oder eine IR-Strecke hindurchzuführen; das Ausschrumpfen kann jedoch auch mittels eines beheizten Kalanders erfolgen.
  • Ausschrumpfen im Rahmen der Erfindung bedeutet, dass der Vliesstoff bei einer späteren Wärmebehandlung nicht oder nur noch unwesentlich schrumpft. Je nach Polyestermaterial erfolgt das Ausschrumpfen zweckmäßigerweise bei Temperaturen von ca. 140 bis 220°C.
  • Nach der Verfestigung des Vliesstoffes kann noch eine Kalandrierung angeschlossen werden. Diese erfolgt vorzugsweise einseitig bei einer Temperatur von 180 bis 220°C, bevorzugt bei 210 bis 220°C. Neben den üblichen Trommelkalandern sind auch Tuchkalander vorteilhaft.
  • Eine Verfestigung der Vliese mit einem chemischen Binder erfolgt nicht, das heißt, dass im Rahmen der Erfindung weder eine Vorverfestigung mittels chemischer Binder noch eine Endverfestigung des Vlieses stattfindet.
  • Gemäß der Erfindung wird ein Polyesterspinnvlies eingesetzt, das eine geglättete Oberfläche aufweist, die dadurch erhalten werden kann, dass das Vlies vorzugsweise auf einer Seite mittels einer beheizten glatten Walze behandelt wird.
  • Das Umhüllen des Seitenairbags mit der als Vlies ausgeführten Hülle kann an sich nach bekannten Methoden geschehen.
  • Der umhüllte Seitenairbag kann z. B. in ein Führungsrohr eingebaut werden, das vorteilhaft im Dachbereich des Fahrzeuges angebracht ist. Selbstverständlich kann der umhüllte Seitenairbag auch auf andere Art und Weise eingebaut und im Fahrzeug eingebaut und angebracht werden.
  • In 1 wird beispielhaft ein mit einer Hülle versehener Seitenairbag gemäß der Erfindung schematisch dargestellt. Dabei ist (1) das Führungsrohr, das nach unten in den Fahrzeugraum gerichtet eine Öffnung (2) aufweist, durch die der Airbag im Kollisionsfall austreten kann. Der Airbag (3) liegt in gefalteter Form vor und wird durch die Airbaghülle (4) umgeben. In Richtung zur Austrittsstelle weist die Airbaghülle eine Sollbruchstelle (5) auf, die hier als Nahtstelle ausgeführt ist.
  • Die Sollbruchstellen können beispielsweise durch eine Nahtstelle gebildet werden, die bei einem Zusammennähen des Vlieses entsteht. Dabei ist es wichtig, dass die Nahtstelle eine ausreichend niedrigere Festigkeit als das Hüllmaterial selbst aufweist, damit im Kollisionsfall an der Sollbruchstelle die Hülle problemlos aufreißt.
  • Die Sollbruchstelle kann auch durch Verschweißen z. B. mittels Hochfrequenzverschweißen (HF) oder Ultraschall (US) erfolgen. Auch hier ist es erforderlich, dass die Schweißnaht eine hinreichend geringere Festigkeit als das Hüllmaterial selbst aufweist.
  • Es war besonders überraschend, dass es gemäß der Erfindung möglich ist, eine aus einem als Vlies ausgeführten Hülle für Seitenairbags zur Verfügung zu stellen. Die Hülle gemäß der Erfindung zeigt ein sehr gutes Brandverhalten auf und zeigt insbesondere kein „fogging". Das Aufreißen der Hülle im Kollisionsfall geht problemlos von statten. Da das Vlies eine hohe Festigkeit und eine sehr gute Weiterreißfestigkeit besitzt, kann der Airbag schnell und ohne im wesentlichen gebremst zu werden durch die Sollbruchstelle hindurchtreten; es finden beim Entfalten nur minimal Reibungsverluste statt. Der Einbau des Seitenairbags gemäß der Erfindung ist sehr einfach und kann problemlos automatisiert werden.
    •
  • Die Erfindung wird durch folgendes Beispiel näher erläutert:
  • Beispiel
  • Ein Spunbondvlies mit 120 g/m2 und 2 dtex Filamenttiter wird nach dem herkömmlichen Spunbondverfahren hergestellt. Anschließend erfolgt eine mechanische Vorverfestigung durch mechanisches Vernadeln mit 20 St/cm2. Die endgültige Verfestigung wird mittels Wasserstrahlvernadelung bei einem Druck von 250 bar durchgeführt. Anschließend wird bei 180°C getrocknet und anschließend thermofixiert.
  • Das so erhaltene Vlies wird auf eine für den gefalteten Airbag erforderliche Größe geschnitten, entsprechend weiter verarbeitet und verschweißt.

Claims (12)

  1. Hülle für Seitenairbags, bei der die Hülle aus einem verfestigten Polyesterspinnvlies besteht, das keinen chemischen Binder enthält, und eine Sollbruchstelle zum Aufreißen der Hülle im Kollisionsfall und eine geglättete Oberfläche aufweist.
  2. Hülle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyesterspinnvlies mittels Wasserstrahlvernadelung verfestigt ist.
  3. Hülle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyesterspinnvlies mechanisch oder thermisch vorverfestigt ist.
  4. Hülle nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollbruchstelle als Nahtstelle ausgeführt ist.
  5. Hülle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollbruchstelle als Schweißnaht ausgeführt ist.
  6. Hülle nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyesterspinnvlies bei 140° bis 220°C ausgeschrumpft ist.
  7. Hülle nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyesterspinnvlies ein Polyethylenterephthalatspinnvlies ist.
  8. Hülle nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyesterspinnvlies eine Dicke von 0,4 bis 2 mm aufweist.
  9. Hülle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyesterspinnvlies eine Dicke von 0,8 bis 1,2 nun aufweist.
  10. Hülle nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyesterspinnvlies ein Flächengewicht von 60 bis 250 g/m2 aufweist.
  11. Hülle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyesterspinnvlies ein Flächengewicht von 100 bis 120 g/m2 aufweist.
  12. Seitenairbag, der im gefalteten Zustand mit einer Hülle nach mindestens einem der Ansprüche 1–11 umhüllt ist.
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